• Жирабок Алексей Нилович, Дальневосточный федеральный университет (Владивосток, Россия)
• Зуев Александр Валерьевич, Институт проблем морских технологий ДВО РАН (Владивосток, Россия)

Рассматривается задача идентификации (оценивания) величин дефектов в динамике и датчиках технических систем, описываемых линейными динамическими моделями с постоянными параметрами, представленных системой обыкновенных дифференциальных уравнений, с учетом действия неконтролируемых внешних возмущений и шумов измерений в имеющихся датчиках. Цель работы состоит в построении средств идентификации, использующих данные об управляющих воздействиях и показания датчиков системы, для определения величин дефектов как в динамике, так и датчиках. Полученная информация о величинах дефектов необходима для компенсации влияния этих дефектов системой отказоустойчивого управления за счет коррекции управляющих воздействий. Решение задачи основано на так называемых интервальных наблюдателях минимальной размерности, нечувствительных к внешним возмущениям. Такие наблюдатели строятся на базе редуцированной (имеющую меньшую размерность) модели исходной системы, также нечувствительной к внешним возмущениям. Для построения редуцированной модели получены соответствующие соотношения с использованием жордановой канонической формы матрицы, описывающей динамику модели и интервального наблюдателя. Жорданова форма необходима для обеспечения соответствующих свойств наблюдателя. Далее на основе интервального наблюдателя и дифференциатора, формирующего точную оценку производной за конечное время, выводятся соотношения, позволяющие получить интервальную оценку величин дефектов в динамике и датчиках системы. Новизна работы состоит в том, что, в отличие от классического способа использования интервальных наблюдателей средства идентификации в настоящей работе строятся на основе редуцированных моделей, нечувствительных к внешним возмущениям. Это позволяет уменьшить вычислительную сложность процедуры идентификации и за счет нечувствительности к внешним возмущениям повысить точность оценивания величин дефектов. Теоретические положения проиллюстрированы практическим примером оценки величины дефектов в электроприводе манипуляционного робота. Проведенное моделирование на основе пакета Matlab продемонстрировало корректность теоретических результатов. Показано, что использование редуцированной модели электропривода позволило уменьшить вычислительную сложность процедуры идентификации. Полученные соотношения могут быть использованы для построения отказоустойчивых систем.

линейные системы, модели, дефекты, интервальные наблюдатели

2026-09-03